同时,在发布会上通过PPT的方式展示了新型钠离子电池的参数,该电芯单体能量密度可达160Wh/kg,在常温下充电15分钟即可充满80%的电量,即便在-20摄氏度的低温环境中,该电池依旧能够保持90%以上的放电保持率,系统集成效率可达到80%,热稳定远超国家强制安全标准。总体来看,就是钠离子电池充电快、低温和高温稳定性更好。但是,目前还仅停留在PPT上。
钠离子电池的推出,将弥补锂离子电池的不足
对于钠的认知,我们很多人停留在中学时期的物理书本上,实际上钠的应用还是比较广泛的。之所以钠锂子电池没有成为主流,而是因为钠离子电池不具备锂电池的高密度高寿命,而锂电池也无法拥有钠电池的低成本,于是,将钠电池作为锂子电池的一种补充,或许能够改变电池的工作形态。
首先我们了解钠离子电池之前,要先学习下市面上的电池方案:
1,三元锂电池:是目前行业使用量最大的电池,当然,三元锂电池电池的不稳定性也称为行业争议最大的。
2,碳酸铁锂电池:比亚迪的刀片电池就是碳酸铁锂电池,有成本低、安全性好、寿命长的优势,但因为能力密度低,导致电池包体积大,车辆续航受限。
3,镍钴铝酸锂电池:这是特斯拉广泛使用的一种电池,具备能量密度高的优势,不过这种电池电控难度较高。
4,锰酸锂电池:这种电池常用在混动车型上,因为功率大,能量密度中等偏低,不太适合在大容量车型上使用。
5,钴酸锂电池:这种电池主要在手机、笔记本、数码产品上使用,具备能量密度高,但寿命比较短,热稳定性较差,无法用在车辆上。
6,钛酸锂电池:这种电池在负极一端采用钛酸锂,主要是用在方便携带的电池,优势是寿命长、充电快,但是较低的密度不太适合车辆使用。
从这些电池就能够看出,锂电池几乎是通知了电池领域,只要是电池,几乎离不开锂电池。而钠元素在化学特性上和锂元素非常接近,并且地球上资源还比较丰富,相比锂离子而言,钠离子体积更大,对于结构稳定性和动力要求会更高。
根据宁德时代发布的钠锂离子电池来看,在电池负极加入独特的硬碳材料,以保证钠离子能够像锂离子一样穿梭在石墨层间。而在电解液方面,宁德时代采用了适配正极负极材料的新型电解液体系,并且在制造工艺方面和当前的锂离子差别不大,大大提升兼容性。
目前宁德时代第一代钠锂离子电池能够在电芯单体能量密度上达到160Wh/kg,虽然相对锂离子电池密度而言还是比较低,但是该电池具备“超级快充”的能力,能够在15分钟充满80%的电量,同时在零下20度的环境下,依旧保持90%以上的放电保持率,这对于当下的锂离子电池而言,还是有领先的优势。
为了能够更好的提升电池能量,宁德时代将钠离子电池与锂离子电池整合到一个电池系统里面,也就是通过两者合作的方式,来弥补对方的不足。发挥锂离子的高功率、低温性能优势和钠离子的快速充电、热稳定性,来提升整个电池系统的效率。根据宁德时代表示:下一代钠离子电池密度将达到200Wh/kg,如果能够达到,还是有概率普及的。
钠离子有诸多优势,会取代当下的锂离子电池吗?
似乎现在回答这个问题,还是比较困难的,就如同电动车能否取代燃油车一样,从目前而言,还是不行的。
无论是政策引导,还是市场所迫,新能源汽车的发展确实有着突飞猛进的发展,甚至将“电池”抢断货,钠材料至少目前还是比较充裕的,当然,如果钠锂子电池普及的话,钠材料也将成为“供不应求”的货品。
同时以当下锂离子电池的发展速度来看,锂离子电池的能量密度早已突破200Wh/kg,甚至达到300Wh/kg,而钠离子电池还需要发展到第二代才有望达到200Wh/kg,这样的差距还是比较明显,并且锂离子电池已经形成一种规模,想要取代它,至少未来10年内,概率还是比较低的。
当然,惊喜也不是不存在,以中国在电池领域的发展来看,钠离子电池的发布,就已经是一个很好的开头,宁德时代作为“电池”领域的霸主,其完全考虑了钠离子的未来价值,就像碳酸铁锂电池逐渐回归舞台一样,钠离子电池或是未来新能源汽车的一个选择。